CN110845126B - 制备电子设备壳体的方法、电子设备壳体及电子设备 - Google Patents

制备电子设备壳体的方法、电子设备壳体及电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请提供了制备电子设备壳体的方法、电子设备壳体和电子设备，该方法包括：将玻璃基材置于模具中，在预定温度下对所述玻璃基材进行热锻成型，以在所述玻璃基材的至少一个表面上形成立体纹理，得到电子设备壳体，其中，所述预定温度大于所述玻璃基材的软化点且小于所述玻璃基材的熔点。通过该方法，可以使得玻璃基材的表面形成新的形状，具体可以由平面转化为3D立体结构，使得电子设备壳体实现3D结构和外观，显著丰富和多样化了电子设备壳体的外观效果，大大提高电子设备壳体的美观性和用户体验。

Description

制备电子设备壳体的方法、电子设备壳体及电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，具体的，涉及制备电子设备壳体的方法、电子设备壳体及电子设备。
背景技术
随着技术发展和人们生活水平的提高，对电子设备的外观要求越来越高。目前常用的电子设备壳体通常为曲面玻璃壳体，以使得电子设备具有曲面效果，提高用户的握持感等，一般是将平板玻璃进行热弯，使其侧壁部分形成曲面结构，或者底面和侧壁均形成曲面结构，同时为了进一步提高壳体的外观美观性，玻璃壳体上会设置装饰膜层，目前各种装饰效果层出不穷，但均是在电子设备壳体的底面上通过各种二维膜层实现不同的外观效果。为了进一步满足用户的审美要求，有待进一步开发外观更加美观和丰富的电子设备壳体。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可以有效形成3D外观效果的制备电子设备壳体的方法。
在本申请的一个方面，本申请提供了一种制备电子设备壳体的方法。根据本申请的实施例，该方法包括：将玻璃基材置于模具中，在预定温度下对所述玻璃基材进行热锻成型，以在所述玻璃基材的至少一个表面上形成立体纹理，得到电子设备壳体，其中，所述预定温度大于所述玻璃基材的软化点且小于所述玻璃基材的熔点。通过该方法，可以使得玻璃基材的表面形成新的形状，而非简单的弯曲，具体可以由平面转化为复杂多样的3D立体结构，使得电子设备壳体实现3D结构和外观，显著丰富和多样化了电子设备壳体的外观效果，大大提高电子设备壳体的美观性和用户体验。
在本申请的另一个方面，本申请提供了一种电子设备壳体。根据本申请的实施例，该电子设备壳体是利用前面所述的方法制备得到的。该电子设备壳体具有一体化的立体外观，美观性大大提高，视觉冲击更强烈，能够更好的满足用户的审美要求。
在本申请的又一个方面，本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例，该电子设备包括：前面所述的电子设备壳体，所述电子设备壳体中限定出容纳空间；及显示屏，所述显示屏设置在所述容纳空间中。该电子设备具有一体化的立体外观，美观性大大提高，视觉冲击更强烈，能够更好的满足用户的审美要求。
附图说明
图1是本申请一个实施例的制备电子设备壳体的方法的流程示意图。
图2是本申请一个实施例的热锻成型后的电子设备壳体和模具的结构示意图。
图3是本申请一个实施例的电子设备壳体的结构示意图。
图4是本申请另一个实施例的电子设备壳体的结构示意图。
图5是本申请实施例3得到的电子设备壳体的照片。
图6是图5中立体纹理的局部放大图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本申请的一个方面，本申请提供了一种制备电子设备壳体的方法。根据本申请的实施例，该方法包括：将玻璃基材置于模具中，在预定温度下对所述玻璃基材进行热锻成型，以在所述玻璃基材的至少一个表面上形成立体纹理，得到电子设备壳体，其中，所述预定温度大于所述玻璃基材的软化点且小于所述玻璃基材的熔点。通过该方法，可以使得玻璃基材的表面形成新的形状，具体可以由平面转化为3D立体结构，使得电子设备壳体实现3D结构和外观，显著丰富和多样化了电子设备壳体的外观效果，大大提高电子设备壳体的美观性和用户体验。
需要说明的是，本文中采用的描述方式“玻璃基材的热处理点”是指：玻璃基材达到可以改变形状的温度；“玻璃基材的软化点”是指玻璃基材软化的温度，即玻璃基材开始变软时的温度；“玻璃基材的熔点”是指玻璃基材开始融化的温度；“立体纹理”是指玻璃基材的表面具有凹凸不平的非平面结构，该非平面结构可以构成预定的图案、线条或随机图形，即为立体纹理；“热弯成型温度”是指：对玻璃基材进行热弯成型的温度，处于玻璃基材的热处理点和软化点之间。
可以理解，玻璃基材的具体材质没有特别限制，可以为任何满足电子设备壳体使用要求的玻璃，例如：包括但不限于高铝硅玻璃、钠钙玻璃、锂铝硅玻璃等等，具体可以为康宁玻璃、AGC玻璃等等。具体的，玻璃基材的厚度可以为0.5～1mm(具体如0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm等)。在该厚度范围内，既能够保证较好的强度，也易于实现复杂多样的立体纹理，且立体效果较佳，如果厚度过厚可以形成相对简单的立体纹理，立体纹理感官效果相对较弱，如果厚度过薄则容易碎片，且难以满足强度要求。
具体的，所述预定温度可以比所述玻璃基材的热弯成型温度高100～200摄氏度，具体如高100摄氏度、110摄氏度、120摄氏度、130摄氏度、140摄氏度、150摄氏度、160摄氏度、170摄氏度、180摄氏度、190摄氏度、200摄氏度等。在该温度范围内，可以有效形成清晰的立体纹理，且显著减少模印，如果温度过低，则难以热锻出清晰的纹理、容易碎片、且尺寸和CAV(Computer Aided Verification，全尺寸检测)面型控制不了，如果温度过高，则模印加重，增加后续扫光工序的难度(如扫久了纹理会被扫塌，时间短则扫不掉模印)，同时会加快模具的氧化速度(5％-8％左右)。可以理解，该温度区间可以根据不同的玻璃基材和不同的立体纹理效果结合实际经验进行合理调配，一般材质相同情况下，玻璃越厚，温度相对越高，如果玻璃材质不同，则可以根据玻璃的热处理点、软化点和热弯成型温度等进行灵活选择。
具体的，所述预定温度可以大于或等于700摄氏度且小于或等于900摄氏度，更具体的，可以大于或等于750摄氏度且小于或等于850摄氏度，例如包括但不限于700摄氏度、710摄氏度、720摄氏度、730摄氏度、740摄氏度、750摄氏度、760摄氏度、770摄氏度、780摄氏度、790摄氏度、800摄氏度、810摄氏度、820摄氏度、830摄氏度、840摄氏度、850摄氏度、860摄氏度、870摄氏度、880摄氏度、890摄氏度、900摄氏度等。该温度范围可以适用于绝大多数玻璃，适用范围更加广泛。
可以理解，热锻成型是介于热弯和压铸之间的一种工艺，超过正常热弯温度100～200℃，让玻璃基材在软化点和熔点之间的状态下锻造成型，具体操作一般是将玻璃基材置于模具的型腔中，然后在成型温度下闭模加压，使得玻璃基材形成目标形状(具体如立体纹理)。具体的，对玻璃基材进行热锻成型的模具可以包括上模和下模，所述上模和所述下模的温度均大于或等于700摄氏度且小于或等于900摄氏度，且所述上模的温度大于所述下模的温度。由此，温度适宜，形成的立体纹理清晰，模印轻微甚至没有，无大小边，尺寸精确。可以理解，具体的温度可根据玻璃材质、立体纹理结构和CAV面型合理调整。需要说明的是，此处描述的上模和下模的温度是指这个热锻工序中预热和热锻工位的温度，不包含后续缓冷段的温度。
可以理解，参照图1，上模100可以为凸模，下模200可以为凹模，具体的，下模200具有凹陷部210，玻璃基材10可以放置在上模100和下模200之间，上模100具有与凹陷部210相配合的凸起部110，热锻成型过程中，上模100和下模200闭合，玻璃基材在模具加压下形状发生改变，得到具有立体纹理的电子设备壳体20。可以理解，模具具有与立体纹理相匹配的形状，例如，参照图2，如果需要在玻璃基材10靠近下模200的表面上形成朝向上模方向的凹陷立体纹理21，则下模200与玻璃基材10接触的表面上则需要具有与上述凹陷立体纹理21相配合的朝向玻璃基材10的凸起220。
一些具体实施例中，参照图2，电子设备壳体20不同位置处的厚度d基本一致，即如果电子设备的壳体20的一个表面具有向上的凸起22，则与该一个表面相对的表面也相应的具有向上凸起23，如果一个表面向下凹陷，则与该一个表面相对的表面也相应的向下凹陷，或者说电子设备壳体相对的两个表面凸起和凹陷的变化是基本一致的。需要说明的是，理想情况下，电子设备壳体不同位置处理的厚度是完全一致的，但是由于加工过程中不可避免的精度、误差等因素，实际情况下很难做到厚度完全一致，本文中描述“电子设备壳体不同位置处的厚度d基本一致”是指厚度完全一致，或者不同位置处的厚度的差异在加工精度和误差允许范围内。
可以理解，热锻成型过程中，压力大小也会对成型过程具有一定影响。一些具体实施例中，所述热锻成型的压力可以大于或等于80Kg/cm2且小于或等于200Kg/cm2，更具体的，可以大于或等于80Kg/cm2且小于或等于140Kg/cm2，具体如80Kg/cm2、90Kg/cm2、100Kg/cm2、110Kg/cm2、120Kg/cm2、130Kg/cm2、140Kg/cm2、150Kg/cm2、160Kg/cm2、170Kg/cm2、180Kg/cm2、190Kg/cm2、200Kg/cm2等。在该压力范围内，可以更好的热锻出立体纹理效果，同时还可以减轻模印，增加模具寿命，如果压力过大则容易把玻璃压变形而导致破片，降低模具使用寿命，以及加重模印，从而增加后续扫光工序时间，降低扫光效率，增加扫光成本，在时间温度一样的情况下，如果压力过小很难压出立体纹理效果，容易产生碎片，损伤模具。当然，可以理解，此压力区间可以根据不同的玻璃材质、立体纹理结构、结合实际经验，并配合时间等其他参数在上述范围内合理调配。
具体的，热锻成型过程具体可以包括加热、成型和冷却三个过程，上述每个具体过程多可以包括多个工站，采用本发明的发明，整个热锻成型的时间可以大于或等于20分钟且小于40分钟(具体如20分钟、21分钟、25分钟、28分钟、30分钟、32分钟、35分钟、6分钟、38分钟、39分钟等等)。进一步的，所述热锻成型过程中每个工站的处理时间可以为50秒～150秒，更具体可以为65秒～120秒，如50秒、55秒、60秒、65秒、70秒、75秒、80秒、85秒、90秒、95秒、100秒、105秒、110秒、115秒、120秒、125秒、130秒、135秒、140秒、45秒、150秒等。在该处理时间范围内，可以形成清晰的立体纹理，且用时较短，加工效率和良率均较高，如果时间过短，则形成的立体纹理不清晰，精度低，如果时间过长，则耗时过久，模印较重，降低效率，提高成本。
具体的，立体纹理的具体形状和尺寸没有特别限制，可以根据实际需要灵活选择。一些具体实施例中，参照图3和图4，所述立体纹理包括直线条纹、曲线条纹和几何图形中的至少一种。由此，可以实现更加丰富和美观的外观效果，提高用户体验。
具体的，通过本申请的方法制备得到的立体纹理的高度H可以为0.1mm～3mm，具体如0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm等。由此，电子设备壳体可以具有更强的立体感，层次感更强，实现更加丰富多样的外观效果。需要说明的是，本文中“立体纹理的高度”是指相对于未加工之前的基材的表面，热锻后相应位置的表面凸起的高度或者凹陷的深度。
进一步的，通过本申请的方法制备得到的立体纹理可以具有棱角，具体的，立体纹理包括多个纹理面，相邻的两个纹理面相交处即为棱角，给用户的视觉冲击感更强。具体的，相邻的两个纹理面相交处的过渡圆弧的半径为R角(参照图2)，所述立体纹理的R角可以为0.2mm～1mm，具体如0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm等等。由此，可以使得电子设备壳体具有清晰、棱角分明的立体纹理，外观立体感更强，视觉冲击更强烈。
在本申请的另一个方面，本申请提供了一种电子设备壳体。根据本申请的实施例，该电子设备壳体是利用前面所述的方法制备得到的。该电子设备壳体具有一体化的立体外观，美观性大大提高，视觉冲击更强烈，能够更好的满足用户的审美要求。
在本申请的又一个方面，本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例，该电子设备包括：前面所述的电子设备壳体，所述电子设备壳体中限定出容纳空间；及显示屏，所述显示屏设置在所述容纳空间中。该电子设备具有一体化的立体外观，美观性大大提高，视觉冲击更强烈，能够更好的满足用户的审美要求。
可以理解，该电子设备的具体种类没有特别限制，可以为任何常规电子设备，例如包括但不限于手机、平板电脑、游戏机、可穿戴设备、生活电器等的功能。另外，本领域技术人员也可以理解，除了前面所述的电子设备壳体，该电子设备还可以包括常规电子设备必备的其他结构和部件，以手机为例，还可以包括触控模组、照相模组、指纹识别模组、声音处理系统、电池、主板、储存器以及必要的电路结构等等，在此不再一一赘述。
下面详细描述本发明的实施例。
需要说明的是，以下实施例中采用的玻璃开始软化点温度为约700摄氏度，开始融化的温度大于1000摄氏度。
实施例1
将厚度为0.6mm的大片玻璃进行开料，得到预定尺寸的玻璃基材，然后对玻璃基材进行CNC加工，接着将玻璃基材放置在模具中进行热锻成型处理，其中，上模的温度为850摄氏度，下模的温度为750摄氏度，热锻成型的压力为120Kg/cm2，每个工站的时间为80秒，整个热锻成型的时间(从进第一片玻璃基材到出第一片玻璃基材)为33分钟，接着对经过热锻成型的壳体进行扫光和钢化处理，得到电子设备壳体，壳体上的立体纹理如图4所示。
实施例2
将厚度为0.6mm的大片玻璃进行开料，得到预定尺寸的玻璃基材，然后对玻璃基材进行CNC加工，接着将玻璃基材放置在模具中进行热锻成型处理，其中，上模的温度为900摄氏度，下模的温度为820摄氏度，热锻成型的压力为150Kg/cm2，每个工站的时间为100秒，整个热锻成型的时间为40分钟，接着对经过热锻成型的壳体进行扫光和钢化处理，得到电子设备壳体，壳体上的立体纹理如图4所示。
实施例3
将厚度为0.6mm的大片玻璃进行开料，得到预定尺寸的玻璃基材，然后对玻璃基材进行CNC加工，接着对玻璃基材放置在模具中进行热锻成型处理，其中，上模的温度为770摄氏度，下模的温度为740摄氏度，热锻成型的压力为120Kg/cm2，每个工站的时间为70秒，整个热锻成型的时间为29分钟，接着对经过热锻成型的壳体进行扫光和钢化处理，得到电子设备壳体，壳体上的立体纹理如图4所示，照片参见图5和图6。
实施例4
同实施例3，区别在于，上模温度为750摄氏度。
实施例5
同实施例3，区别在于，上模温度为850摄氏度。
实施例6
同实施例3，区别在于，上模温度为700摄氏度。
实施例7
同实施例3，区别在于，上模温度为900摄氏度。
实施例8
同实施例3，区别在于，下模温度为780摄氏度。
实施例9
同实施例3，区别在于，下模温度为820摄氏度。
实施例10
同实施例3，区别在于，下模温度为710摄氏度。
实施例11
同实施例3，区别在于，下模温度为890摄氏度。
实施例12
同实施例3，区别在于，压力为100Kg/cm2。
实施例13
同实施例3，区别在于，压力为140Kg/cm2。
实施例14
同实施例3，区别在于，压力为180Kg/cm2。
实施例15
同实施例3，区别在于，压力为200Kg/cm2。
实施例16
同实施例3，区别在于，每个工站的时间为100秒。
实施例17
同实施例3，区别在于，每个工站的时间为120秒。
实施例18
同实施例3，区别在于，每个工站的时间为50秒。
实施例19
同实施例3，区别在于，每个工站的时间为150秒。
实施例20
同实施例3，区别在于，上模温度为1000摄氏度，下模温度为950摄氏度。
实施例21
同实施例3，区别在于，压力为50Kg/cm2。
实施例22
同实施例3，区别在于，压力为250Kg/cm2。
实施例23
同实施例3，区别在于，每个工站的时间为30秒。
实施例24
同实施例3，区别在于，每个工站的时间为200秒。
对比例1
将厚度为0.6mm的大片玻璃进行开料，得到预定尺寸的玻璃基材，然后对玻璃基材进行CNC加工，接着将玻璃基材放置在模具中进行热锻成型处理，其中，上模的温度为680摄氏度，下模的温度为650摄氏度，热锻成型的压力为60Kg/cm2，每个工站的时间为50秒，整个热锻成型的时间为21分钟，接着对经过热锻成型的壳体进行扫光和钢化处理，得到电子设备壳体，壳体上的立体纹理如图4所示。
对比例2
同实施例3，区别在于，上模温度为600摄氏度，下模温度为550摄氏度。
对比例3
同实施例3，区别在于，上模温度为1100摄氏度，下模温度为1000摄氏度。
性能检测：
观察制备得到的电子设备壳体上的波浪纹、折痕和模印，通过CAV计算尺寸精度，并统计加工过程中是否有破片现象(即加工过程中玻璃基材是否碎裂)。其中，A为模印深度0.02mm以下，B为模印深度为0.02mm～0.04mm，C为模印深度为0.04mm～0.06mm，D为模印深度为0.06mm以上。结果见下表。
Figure GDA0003476613350000081
Figure GDA0003476613350000091
其中，--表示未测试。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种制备电子设备壳体的方法，其特征在于，包括：
将玻璃基材置于模具中，在预定温度下对所述玻璃基材进行热锻成型，以在所述玻璃基材的至少一个表面上形成立体纹理，得到电子设备壳体，其中，所述预定温度大于所述玻璃基材的软化点且小于所述玻璃基材的熔点；
所述预定温度比所述玻璃基材的热弯成型温度高100摄氏度～200摄氏度，所述热锻成型的压力大于或等于80Kg/cm2且小于或等于200Kg/cm2，所述玻璃基材的厚度为0.5～1mm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定温度大于或等于700摄氏度且小于或等于900摄氏度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定温度大于或等于750摄氏度且小于或等于850摄氏度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述热锻成型过程中，所述模具包括上模和下模，所述上模和所述下模的温度均大于或等于700摄氏度且小于或等于900摄氏度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热锻成型的压力大于或等于80Kg/cm2且小于或等于140Kg/cm2。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热锻成型的时间大于或等于20分钟且小于40分钟。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热锻成型过程中每个工站的处理时间为50秒～150秒。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述热锻成型过程中每个工站的处理时间为65秒～120秒。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电子设备壳体不同位置处的厚度一致。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述立体纹理满足以下条件的至少一种：
所述立体纹理包括直线条纹、曲线条纹和几何图形中的至少一种；
所述立体纹理的高度为0.1mm～3mm；
所述立体纹理的R角为0.2mm～3mm。
11.一种电子设备壳体，其特征在于，是利用权利要求1-10中任一项所述的方法制备得到的。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：
权利要求11所述的电子设备壳体，所述电子设备壳体中限定出容纳空间；及
显示屏，所述显示屏设置在所述容纳空间中。
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